Ziemia, nasz dom, jest trzecią planetą od Słońca. Jest to jedyna znana planeta z atmosferą zawierającą wolny tlen, oceanami wody na jej powierzchni i oczywiście życiem.
Ziemia jest piątą co do wielkości planetą w Układzie Słonecznym. Jest mniejszy niż cztery gazowe olbrzymy – Jowisz, Saturn, Uran i Neptun – ale większy niż trzy inne skaliste planety, Merkury, Mars i Wenus.
Ziemia ma średnicę około 8 000 mil (13 000 kilometrów) i jest okrągły, ponieważ grawitacja wciąga materię w kulkę. Ale nie jest idealnie okrągła. Ziemia jest tak naprawdę „spłaszczoną sferoidą”, ponieważ jej obrót powoduje, że jest zgniatana na biegunach i spuchnięta na równiku.
Woda pokrywa około 71 procent Ziemi ” powierzchni, a większość z nich znajduje się w oceanach. Około jednej piątej ziemskiej atmosfery składa się z tlenu wytwarzanego przez rośliny. Podczas gdy naukowcy badali naszą planetę od wieków, wiele nauczyli się w ostatnich dziesięcioleciach, studiując zdjęcia Ziemi z kosmosu.
Orbita Ziemi
Podczas gdy Ziemia krąży wokół Słońca, planeta jednocześnie obraca się po wyimaginowanej linii zwanej osią biegnącą od bieguna północnego na południe Polak. Ziemia zajmuje 23,934 godziny, aby zakończyć obrót wokół własnej osi i 365,26 dni, aby zakończyć orbitę wokół Słońca.
Oś obrotu Ziemi jest nachylona względem ekliptyki płaszczyzna, wyimaginowana powierzchnia po orbicie planety wokół Słońca. Oznacza to, że półkule północna i południowa będą czasami wskazywać w kierunku Słońca lub od niego w zależności od pory roku, a to zmienia ilość światła, jakie otrzymują półkule, co skutkuje porami roku.
Orbita Ziemi nie jest idealnym okręgiem, ale elipsą w kształcie owalu, podobną do orbit wszystkich innych planet. Nasza planeta jest nieco bliżej Słońca na początku stycznia i dalej w lipcu, chociaż ta zmienność ma znacznie mniejszy wpływ niż nagrzewanie i chłodzenie spowodowane nachyleniem osi Ziemi. Tak się składa, że Ziemia znajduje się w tak zwanej „strefie Złotowłosej” wokół Słońca, gdzie temperatury są odpowiednie do utrzymania wody w stanie ciekłym na powierzchni naszej planety.
Statystyki dotyczące orbity Ziemi według NASA :
Powstanie i ewolucja Ziemi
Naukowcy uważają, że Ziemia powstała mniej więcej w tym samym czasie co Słońce i inne planety około 4,6 miliarda lat temu, kiedy Układ Słoneczny połączył się z gigantycznej, obracającej się chmury gazu i pyłu znanej jako mgławica słoneczna. Gdy mgławica zapadła się z powodu swojej grawitacji, wirowała szybciej i spłaszczyła się w dysk. Większość materiału został przyciągnięty w kierunku środka, tworząc Słońce.
Inne cząstki w dysku zderzyły się i zlepiły ze sobą, tworząc coraz większe ciała, w tym Ziemię. Naukowcy uważają, że Ziemia powstała jako bezwodna masa skalna.
„Uważano, że z powodu tych asteroid i komet latających dookoła zderzających się z Ziemią warunki na wczesnej Ziemi mogły być piekielne” – powiedział Simon Marchi, planetolog z Southwest Research Institute w Boulder w Kolorado, powiedział wcześniej Space.com. Ale w ostatnich latach nowe analizy minerałów uwięzionych w starożytnych mikroskopijnych kryształach sugerują, że w ciągu pierwszych 500 milionów lat na Ziemi była już obecna woda w stanie ciekłym, powiedział Marchi.
Materiały radioaktywne w skale i rosnące ciśnienie w głębi wewnątrz Ziemi wytworzyło wystarczającą ilość ciepła, aby stopić wnętrze planety, powodując, że niektóre chemikalia unoszą się na powierzchnię i tworzą wodę, podczas gdy inne stały się gazami w atmosferze. Najnowsze dowody sugerują, że skorupa ziemska i oceany mogły uformować się w ciągu około 200 milionów lat po tym, jak planeta nabierała kształtu.
Struktura wewnętrzna
Jądro Ziemi ma około 4400 mil (7100 km ) szerokie, nieco większe niż połowa średnicy Ziemi i mniej więcej tej samej wielkości co średnica Marsa. Najbardziej zewnętrzna część jądra o długości 1400 mil (2250 km) jest ciekła, podczas gdy rdzeń wewnętrzny jest stały; ma około cztery piąte wielkości księżyca Ziemi, o średnicy około 1600 mil (2600 km). Rdzeń jest odpowiedzialny za pole magnetyczne aneta, które pomaga odchylać szkodliwe naładowane cząstki wystrzeliwane ze Słońca.
Nad jądrem znajduje się płaszcz Ziemi o grubości około 2900 km. Płaszcz nie jest całkowicie sztywny, ale może płynąć wolno. Skorupa ziemska unosi się na płaszczu podobnie jak kawałek drewna na wodzie. Powolny ruch skały w płaszczu tasuje kontynenty wokół i powoduje trzęsienia ziemi, wulkany i formowanie pasm górskich.
Powyżej płaszcz, Ziemia ma dwa rodzaje skorupy. Suchy ląd kontynentów składa się głównie z granitu i innych lekkich minerałów krzemianowych, podczas gdy dno oceanu składa się głównie z ciemnej, gęstej skały wulkanicznej zwanej bazaltem. Skorupa kontynentalna ma średnio około 25 mil ( 40 km), choć w niektórych miejscach może być cieńszy lub grubszy.Skorupa oceaniczna ma zwykle tylko około 5 mil (8 km) grubości. Woda wypełnia niskie obszary skorupy bazaltowej, tworząc oceany świata.
Ziemia ociepla się w kierunku jej jądra. Na dnie kontynentalnej skorupy temperatura osiąga około 1000 stopni Celsjusza (1800 stopni Fahrenheita) , zwiększając się o około 3 stopnie F na milę (1 stopień C na km) poniżej skorupy. Geolodzy uważają, że temperatura zewnętrznego jądra Ziemi wynosi około 6700 do 7800 stopni F (3700 do 4300 stopni C), a rdzeń wewnętrzny może osiągnąć 12 600 stopni F (7 000 stopni C) – cieplejsze niż powierzchnia Słońca.
Pole magnetyczne
Ziemia „s pole magnetyczne jest generowane przez prądy płynące w zewnętrznym rdzeniu Ziemi. Bieguny magnetyczne są zawsze w ruchu, a magnetyczny biegun północny przyspiesza swój ruch na północ do 24 mil (40 km) rocznie od rozpoczęcia śledzenia w latach trzydziestych XIX wieku. Prawdopodobnie opuści Amerykę Północną i dotrze na Syberię w ciągu dziesięcioleci.
Pole magnetyczne Ziemi zmienia się również w inny sposób. Globalnie, pole magnetyczne osłabiło się o 10 procent od XIX wieku. NASA. Zmiany te są łagodne w porównaniu z tym, co w przeszłości robiło ziemskie pole magnetyczne. Kilka razy na milion lat pole całkowicie się zmienia, a bieguny północny i południowy zamieniają się miejscami. Pole magnetyczne może zająć od 100 do 3000 lat, aby zakończyć odwrócenie.
Siła ziemskiego pola magnetycznego spadła o około 90 procent, gdy odwrócenie pola nastąpiło w starożytności, według Andrew Robertsa: profesor z Australian National University. Spadek sprawia, że planeta jest bardziej podatna na burze słoneczne i promieniowanie, które mogą znacznie uszkodzić satelity oraz infrastrukturę komunikacyjną i elektryczną.
„Miejmy nadzieję, że takie wydarzenie to długa droga w przyszłości i będziemy mogli opracować przyszłe technologie, aby uniknąć ogromnych szkód ”- powiedział Roberts w oświadczeniu.
Kiedy naładowane cząstki ze słońca zostaną uwięzione w polu magnetycznym Ziemi, rozbijają się o cząsteczki powietrza powyżej biegunów magnetycznych, powodując ich świecenie. Zjawisko to jest znane jako zorza polarna, północne i południowe światła.
Ziemska atmosfera
Ziemska atmosfera w przybliżeniu 78% azotu i 21% tlenu oraz śladowe ilości wody, argonu, dwutlenku węgla i innych gazów. Nigdzie indziej w Układzie Słonecznym nie ma atmosfery wypełnionej wolnym tlenem, który jest niezbędny dla jednej z pozostałych unikalnych cech Ziemi: życia.
Powietrze otacza Ziemię i staje się cieńsze w większej odległości od powierzchni. Około 100 mil (160 km) nad Ziemią powietrze jest tak rzadkie, że satelity mogą przelatywać przez atmosferę przy niewielkim oporze. Mimo to ślady atmosfery można znaleźć nawet na wysokości 370 mil (600 km) nad powierzchnią planety.
Najniższa warstwa atmosfery to troposfera, która jest w ciągłym ruchu i dlaczego mamy pogodę. Światło słoneczne ogrzewa powierzchnię planety, powodując, że ciepłe powietrze unosi się w troposferze. Powietrze to rozszerza się i ochładza wraz ze spadkiem ciśnienia, a ponieważ to chłodne powietrze jest gęstsze niż otoczenie, następnie tonie i jest ponownie ogrzewane przez Ziemię.
Ponad troposferą, około 30 mil (48 km) nad powierzchnią Ziemi znajduje się stratosfera. Spokojne powietrze stratosfery zawiera warstwę ozonową, która powstała, gdy światło ultrafioletowe spowodowało, że trio atomów tlenu związało się razem w cząsteczki ozonu. Ozon zapobiega większości szkodliwego promieniowania ultrafioletowego słońca promieniowanie docierające do powierzchni Ziemi, gdzie może uszkodzić i zmutować życie.
Para wodna, dwutlenek węgla i inne gazy w atmosferze zatrzymują ciepło słońca, ogrzewając Ziemię. Bez tej tak zwanej „cieplarnianej efekt: „Ziemia byłaby prawdopodobnie zbyt zimna, aby mogło istnieć życie, chociaż niekontrolowany efekt cieplarniany doprowadził do piekielnych warunków obserwowanych obecnie na Wenus.
Okrążające Ziemię satelity wykazały, że górna atmosfera faktycznie rozszerza dzień i kurczy się w nocy ze względu na ogrzewanie i chłodzenie ling.
Skład chemiczny
Tlen jest pierwiastkiem występującym najczęściej w skałach w skorupie ziemskiej, stanowiącym około 47 procent ciężaru wszystkich skał. Drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem jest krzem (27%), a następnie aluminium (8%); żelazo w ilości 5 procent; wapń w ilości 4 procent; oraz sód, potas i magnez, po około 2 procent każdy.
Rdzeń Ziemi składa się głównie z żelaza i niklu oraz potencjalnie mniejszych ilości lżejszych pierwiastków, takich jak siarka i tlen. Płaszcz jest wykonany z żelaza i skały krzemianowe bogate w magnez (połączenie krzemu i tlenu jest znane jako krzemionka, a minerały zawierające krzemionkę są znane jako minerały krzemianowe).
Księżyc Ziemi
Ziemia Księżyc ma szerokość 2159 mil (3474 km), czyli około jednej czwartej średnicy Ziemi. Nasza planeta ma jeden księżyc, podczas gdy Merkury i Wenus nie mają żadnego, a wszystkie inne planety w naszym Układzie Słonecznym mają dwa lub więcej.
Głównym wyjaśnieniem powstania księżyca Ziemi jest to, że gigantyczne uderzenie zrzuciło surowe składniki księżyca z prymitywnej, stopionej Ziemi na orbitę. Naukowcy zasugerowali, że obiekt, który uderzył w planetę, mniej więcej 10 procent masy Ziemi, mniej więcej wielkości Marsa.
Życie na Ziemi
Ziemia jest jedyną planetą we wszechświecie, o którym wiadomo, że posiada życie. Planeta szczyci się kilkoma milionami gatunków życia, żyjących w siedliskach rozciągających się od dna najgłębszego oceanu do kilku mil w głąb atmosfery. Naukowcy uważają, że do odkrycia pozostało znacznie więcej gatunków.
Naukowcy podejrzewają, że inni kandydaci do goszczenia życia w naszym Układzie Słonecznym – tacy jak księżyc Saturna Tytan czy księżyc Jowisza Europa – mogą być domem dla prymitywnych żywych stworzeń. Naukowcy nie ustalili jeszcze dokładnie, w jaki sposób nasi prymitywni przodkowie najpierw pojawiły się na Ziemi. Jedno z rozwiązań sugeruje, że życie najpierw wyewoluowało na pobliskiej planecie Mars, kiedyś planeta nadająca się do zamieszkania, a następnie udała się na Ziemię na meteorytach wyrzuconych z Czerwonej Planety w wyniku uderzeń innych skał kosmicznych.
„To szczęście, że tu trafiliśmy, ponieważ z pewnością Ziemia była lepsza od dwie planety do podtrzymywania życia ”, powiedział Space.com biochemik Steven Benner z Westheimer Institute for Science and Technology na Florydzie. „Gdyby nasi hipotetyczni marsjańscy przodkowie pozostali na Marsie, nie byłoby historii do opowiedzenia”.
Więcej informacji:
- Jak duża jest Ziemia?
- Atmosfera Ziemi: skład, klimat & Pogoda
- Jaka jest temperatura na Ziemi?
- Z czego składa się Ziemia?
- Jak powstała Ziemia?
Ta historia została zaktualizowana 10 października 2018 r. przez Współtwórca Space.com, Nola Taylor Redd.